Первые исследования в области искусственного интеллекта

СОДЕРЖАНИЕ


ВВЕДЕНИЕ
1 ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ И ОСОБЕННОСТИ В ЕГО ИССЛЕДОВАНИИ
1.1 Понятие искусственного интеллекта
1.2 Исследования в области искусственного интеллекта
1.3 Тест Тьюринга
1.4 Современные исследования в области искусственного интеллекта
2 ИНСТИТУЦИОНАЛЬНЫЕ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ В РОССИИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Первые исследования в области искусственного интеллекта

Интеллектуальные информационные системы проникают во все сферы нашей жизни, поэтому трудно провести строгую классификацию направлений, по которым ведутся активные и многочисленные исследования в области ИИ. Рассмотрим кратко некоторые из них4:
1. Разработка интеллектуальных информационных систем или систем, основанных на знаниях:
Это одно из главных направлений ИИ (с начала 50-х годов). Основной целью построения таких систем являются выявление, исследование и применение знаний высококвалифицированных экспертов для решения сложных задач, возникающих на практике.
2. Разработка естественно-языковых интерфейсов и машинный перевод (с 50-х годов):
Проблемы компьютерной лингвистики и машинного перевода разрабатываются в ИИ с 1950-х гг. Системы машинного перевода с одного естественного языкана другой обеспечивают быстроту и систематичность доступа к информации, оперативность и единообразие перевода больших потоков, как правило, научно-технических текстов.
3. Генерация и распознавание речи (с 60-х годов):
Системы речевого общения создаются в целях повышения скорости ввода информации в ЭВМ, разгрузки зрения и рук, а также для реализации речевого общения на значительном расстоянии. В таких системах под текстом понимают фонемный текст (как слышится).
4. Обработка визуальной информации (с 60-х годов):
В этом научном направлении решаются задачи обработки, анализа и синтеза изображений.
5. Обучение и самообучение(с 60-х годов):
Эта актуальная область ИИ включает модели, методы и алгоритмы, ориентированные на автоматическое накопление и формирование знаний с использованием процедур анализа и обобщения данных
6. Игры и машинное творчество (с конца 70-х годов):
Машинное творчество охватывает сочинение компьютерной музыки, стихов, интеллектуальные системы для изобретения новых объектов. Создание интеллектуальных компьютерных игр является одним из самых развитых коммерческих направлений в сфере разработки программного обеспечения.
7. Новые архитектуры компьютеров (в условиях современности) и интеллектуальные роботы.
Например, в 1957 году Б.Ф. Скиннер опубликовал свою книгу Verbal Behavior. Это был всеобъемлющий, подробный отчет о результатах исследований по изучению языка, проведенных в рамках бихевиористского подхода, который был написан наиболее выдающимся экспертом в этой области.
В 1978 году была разработана программа GPS была, по-видимому, самой первой программой, в которой был воплощен подход к «организации мышления по такому же принципу, как и у человека».
Результаты успешного применения GPS и последующих программ в качестве модели познания позволили сформулировать знаменитую гипотезу физической символической системы, в которой утверждается, что существует «физическая символическая система, которая имеет необходимые и достаточные средства для интеллектуальных действий общего вида». Под этим подразумевается, что любая система, проявляющая интеллект (человек или машина), должна действовать по принципу манипулирования структурами данных, состоящими из символов. Ниже будет показано, что эта гипотеза во многих отношениях оказалась уязвимой для критики5.
Первая работа, которая теперь по общему признанию считается относящейся к искусственному интеллекту, была выполнена Уорреном Мак-Каллоком и Уолтером Питтсом. Они черпали вдохновение из трех источников: знание основ физиологии и назначения нейронов в мозгу; формальный анализ логики высказываний, взятый из работ Рассела и Уайтхеда; а также теория вычислений Тьюринга.
1.3 Тест Тьюринга
История развития искусственного интеллекта показывает, что интенсивные исследования проводились по всем четырем направлениям. Вполне можно предположить, что между теми учеными, которые в основном исходят из способностей людей, и теми, кто занимается главным образом решением проблемы рациональности, существуют определенные разногласия.
Одним из первых исследований в данной области явился Тест Тьюринга (1950-е годы)6.
Подход, ориентированный на изучение человека, должен представлять собой эмпирическую научную область, развитие которой происходит по принципу выдвижения гипотез и их экспериментального подтверждения. С другой стороны, подход, основанный на понятии рациональности, представляет собой сочетание математики и техники.
Проверка того, способен ли компьютер действовать подобно человеку: подход, основанный на использовании теста Тьюринга.
Тест Тьюринга, предложенный Аланом Тьюрингом, был разработан в качестве удовлетворительного функционального определения интеллекта. Тьюринг решил, что нет смысла разрабатывать обширный список требований, необходимых для создания искусственного интеллекта, который к тому же может оказаться противоречивым, и предложил тест, основанный на том, что поведение объекта, обладающего искусственным интеллектом, в конечном итоге нельзя будет отличить от поведения таких бесспорно интеллектуальных сущностей, как человеческие существа.
Компьютер успешно пройдет этот тест, если человек-экспериментатор, задавший ему в письменном виде определенные вопросы, не сможет определить, получены ли письменные ответы от другого человека или от некоторого устройства.
Отметим, что решение задачи по составлению программы для компьютера для того, чтобы он прошел этот тест, требует большого объема работы. Запрограммированный таким образом компьютер должен обладать перечисленными ниже возможностями.
Средства обработки текстов на естественных языках (Natural Language Processing—NLP), позволяющие успешно общаться с компьютером, скажем на английском языке.
Средства представления знаний, с помощью которых компьютер может записать в память то, что он узнает или прочитает.
Средства автоматического формирования логических выводов, обеспечивающие возможность использовать хранимую информацию для поиска ответов на вопросы и вывода новых заключений.
Средства машинного обучения, которые позволяют приспосабливаться к новым обстоятельствам, а также обнаруживать и экстраполировать признаки стандартных ситуаций.
В тесте Тьюринга сознательно исключено непосредственное физическое взаимодействие экспериментатора и компьютера, поскольку для создания искусственного интеллекта не требуется физическая имитация человека. Но в так называемом полном тесте Тьюринга предусмотрено использование видеосигнала для того, чтобы экспериментатор мог проверить способности испытуемого объекта к восприятию, а также имел возможность представить физические объекты «в неполном виде» (пропустить их «через штриховку»).
1.4 Современные исследования в области искусственного интеллекта
В исследованиях в области искусственного интеллекта сложилось два главных направления: прагматическое и бионическое.
Прагматическое направление основано на предположении о том, что мыслительная деятельность человека – «черный ящик». Но если результат функционирования искусственной системы в некотором смысле совпадает с результатом деятельности эксперта, то такую систему можно признать интеллектуальной независимо от способов получения этого результата. При таком подходе не ставится вопрос об адекватности используемых в компьютере структур и методов тем структурам и методам, которыми пользуется в аналогичных ситуациях человек, а рассматривается лишь конечный результат решения конкретных задач.
С точки зрения конечного результата в прагматическом направлении можно выделить три целевые области7:
создание инструментария. Инструментарий – языки для систем искусственного интеллекта; дедуктивные и индуктивные методы автоматического синтеза программ; лингвистические процессоры; системы анализа и синтеза речи; базы знаний; оболочки, прототипы систем; системы когнитивной графики;
разработка методов представления и обработки знаний – является одной из основ современного периода развития искусственного интеллекта;
интеллектуальное программирование – разбивается на несколько групп. К ним относят игровые программы, естественно-языковые программы (системы машинного перевода, автоматического реферирования, генерации текстов), распознающие программы, программы создания произведений живописи и графики.
Общим для перечисленных программ является широкое использование поисковых процедур и методов решения переборных задач, связанных с поиском и просмотром большого числа вариантов. Эти методы применяются при машинном решении игровых задач, в задачах выбора решений, при планировании целесообразной деятельности в интеллектуальных системах.
Бионическое направление исследований в области искусственного интеллекта основано на предположении о том, что если в искусственной системе воспроизвести структуры и процессы человеческого мозга, то и результаты решения задач такой системой будут подобны результатам, получаемым человеком. В этом направлении исследований выделяются8:
нейробионический подход. В его основе лежат системы элементов, способные подобно нейронам головного мозга воспроизводить некоторые интеллектуальные функции. Прикладные системы, разработанные на основе этого подхода, называются нейронными сетями;
структурно-эвристический подход. В его основе лежат знания о наблюдаемом поведении объекта или группы объектов и соображения о тех структурах, которые могли бы обеспечить реализацию наблюдаемых форм поведения. Примером подобных систем служат мультиагентные системы;
гомеостатический подход. В этом случае решаемая задача формулируется в терминах эволюционирующей популяции организмов – совокупности противоборствующих и сотрудничающих подсистем, в результате функционирования которых обеспечивается нужное равновесие (устойчивость) всей системы в условиях постоянно изменяющихся воздействий среды. Такого рода подход реализован в прикладных системах на основе генетических алгоритмов.
Важно отметить, что и в зарубежных развитых странах, и в России, государство активно регулирует рассматриваемую нами область, при этом, немаловажная роль отведена созданию нормативной базы и защите прав интеллектуальной собственности в целом и, искусственного интеллекта, в частности.

2 ИНСТИТУЦИОНАЛЬНЫЕ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ В РОССИИ
Поддержка и защита творчества, охрана результатов интеллектуальной деятельности непосредственно связаны с защитой свободы личности, прав человека. Однако необходимо учитывать двойственную реальность, характерную для авторского права, - не только культурную (духовную), но и экономическую.
Необходимо считаться не только с моральными соображениями, но и политическими факторами, социальными проблемами, смотреть на каждое явление не только с юридической стороны, воспринимать действительность такой, какова она есть, а не такой, какова она могла бы быть. Юриспруденция, как медицина и политика, начинается с запрета на употребление фразы: "Я хочу добра, я не хочу того, что существует". Если политика - это искусство возможного, то право - это наука необходимого. Для современности характерно не только усиление защиты личных неимущественных (моральных) авторских прав, но и одновременно дальнейшая "коммерциализация" имущественных (экономических) прав.
Способствуя созданию условий для занятия творческим трудом и обеспечивая правовое признание и охрану достигнутых творческих результатов, закрепляя за авторами права на использование созданных ими произведений и получение доходов от такого использования, авторское право одновременно создает условия для использования произведений в интересах общества, в целях образования и просвещения, ознакомления самой широкой аудитории с культурным наследием и новыми творческими достижениями.
Историю развития законодательства об авторском праве на протяжении трех последних столетий можно рассматривать как поиск разумного баланса интересов.
Развитием и защитой интеллектуальной собственности во всем мире занимается Всемирная организация интеллектуальной собственности (ВОИС), основанная в 1967 году, и с 1974 года являющаяся специализированным учреждением ООН по вопросам творчества и интеллектуальной собственности.
ВОИС оказывает содействие подписанию новых международных соглашений и модернизации национальных законодательств, способствует административному сотрудничеству между странами, предоставляет техническую помощь развивающимся странам и удерживает службы, которые облегчают международную защиту изобретений, знаков и промышленных образцов. При ВОИС действует центр по арбитражу и посредничеству. С 1999 года ВОИС предоставляет услуги по урегулированию споров, которые возникают при регистрации и использовании наиболее распространенных типичных названий доменов в Интернете (.com, .net). ВОИС осуществляет управление 21 соглашением, которые охватывают основные аспекты интеллектуальной собственности. Ключевыми соглашениями являются Парижская конвенция об охране промышленной собственности (1883 г.), Бернская конвенция об охране литературных и художественных произведений (1886 г.), Лиссабонское соглашение об охране наименований мест происхождения и их международной регистрации (1958 г.), Гаагское соглашение о международном депонировании промышленных образцов(1934 г.).
В 2000 году ВОИС учредила ежегодный Международный день интеллектуальной собственности, направленный на разъяснение роли интеллектуальной собственности в развитии.
Законодательство о защите интеллектуальной собственности появилось в России только в последние годы. Существовавший ранее режим защиты таких объектов как произведений литературы, научных труды и изобретения исходили из приоритета прав государства. Формируемая новая правовая система и интеграция России в мировое экономическое пространство заставило обратить внимание на весь комплекс проблем, связанных с защитой интеллектуальной собственности. Участие России в международных актах устанавливающих обязательства стран участников в области охраны интеллектуальной собственности, обязывает привести национальное законодательство в соответствие с действующими международными соглашениями.